pentosefosfaatweg

De pentosefosfaatweg, ook wel het hexosemonofosfaat shunt genoemd, is een cytosolische metabolische route die glucose-6-fosfaat omzet in ribose-5-fosfaat en andere pentosen, terwijl NADPH wordt geproduceerd. De route levert twee hoofdproducten: NADPH, dat dient voor reductieve biosynthese en antioxidantie, en ribose-5-fosfaat, nodig voor de synthese van nucleotiden en DNA.

De oxidatieve fase start met glucose-6-fosfaatdehydrogenase (G6PD), wat NADP+ omzet in NADPH en 6-fosfoglucono-δ-lacton vormt. Daarna wordt dit omgezet in 6-fosfogluconaat en vervolgens door 6-fosfogluconaatdehydrogenase omgezet naar ribulose-5-fosfaat, met de vorming van nog een molecuul NADPH en CO2. Deze fase levert dus NADPH en koolstofskeletten die verder kunnen worden gerouteerd naar andere processen.

In de niet-oxidatieve fase worden ribulose-5-fosfaat en andere pentosen omgezet via isomerase en epimerase naar ribose-5-fosfaat of xylulose-5-fosfaat. Transketolase en transaldolase katalyseren vervolgens koolstofoverdrachten, waardoor glyceraldehyde-3-fosfaat en fructose-6-fosfaat ontstaan. Deze verbindingen kunnen terug de glycolyse in of dienen als bouwstenen voor nucleotide-synthese.

Belang en regulatie: de pentosefosfaatweg levert NADPH voor reductieve biosynthese (bijv. vetzuren en cholesterol) en voor het in stand houden van het glutathion-systeem in oxidatieve stress, en ribose-5-fosfaat voor nucleotidevorming. G6PD-activiteit is vaak de rate-limiterende stap en wordt beïnvloed door de NADP+/NADPH-ratio; gebrek aan G6PD kan leiden tot hemolytische anemie bij oxidatieve stress.